El ión molecular exótico H₄³⁺ en un campo magnético intenso

H.Olivares Pilón

Instituto de Ciencias Nucleares, UNAM, Apartado Postal 70–543, 04510 México e–mail: horop@nucleares.unam.mx

Recibido el 13 de enero de 2006
Aceptado el 27 de marzo de 2006

Resumen

Utilizando el método variacional se realiza un estudio detallado de los estados electrónicos mas bajos con m = 0, –1 del ión molecular exótico H₄³⁺ en campos magnéticos intensos B 10¹³ G, en la configuración lineal y simétrica, paralela a la dirección del campo magnético. Se hace una extensión del primer estudio del estado base 1σ_g (J.C. López y A. Turbiner, Phys. Rev. A 62, 022510, 2000), obteniendo que la curva de energía potencial desarrolla un mínimo suficientemente profundo para distancias internucleares finitas, indicando la posible existencia del ion molecular H₄³⁺, para campos magneticos B 3 x 10¹³G. Se demuestra por primera vez que el estado excitado 1π_u puede existir para un campo magnetico B = 4.414 x 10¹³ G correspondiente al límite de aplicabilidad de la teoría no–relativista.

Descriptores: Campos magneticos intensos; ion molecular H₄³⁺; estados excitados.

Abstract

Using the variational method, a detailed study of the lowest m = 0,–1 electronic states of the exotic molecular ion H₄³⁺ in a strong magnetic field, in the linear symmetric configuration parallel to the direction of the magnetic field is carried out. A extended study of the 1σ_g ground state (J.C. Lopez and A.Turbiner, Phys. Rev. A 62, 022510, 2000) was performed obtaining that the potential energy curve displays a sufficiently deep minimum for finite internuclear distances, indicating the possible existence of the molecular ion H₄³⁺, for magnetic fields of strength B 3 x 10¹³ G. It is demonstrated that the excited state 1π_u can exist for a magnetic field B = 4.414 x 10¹³ G corresponding to the limit of applicability of the non–relativistic theory.

Keywords: Strong magnetic field; molecular ion H₄³⁺; excited states.

PACS: 31.15.Pf; 31.10.+z; 97.10.Ld

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Agradecimientos

El autor agradece profundamente al Dr. A.Turbiner por sus asesorías, la introducción en el tema y por la constante revisión e interés durante las investigaciones que condujeron al desarrollo de mi tesis de licenciatura, de la cual, en este trabajo se compilan los principales resultados. Agradezco al Dr. J.C. López Vieyra por las muchas discusiones y la valiosa ayuda en la preparacion del manuscrito. De igual manera quiero agradecer al Dr. N.Guevara L. por sus asesorías en el aspecto computacional y los comentarios hechos durante el desarrollo del trabajo. Agradezco el apoyo económico brindado por CONACyT mediante el proyecto No. 36650–E.

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